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使用西门子 PLC（以 S7 - 1200 为例）编写梯形图程序来根据转速计算瞬时流量和累计流量的详细步骤

news 来源：原创 2025/5/12 6:02:03

以下是一个使用西门子 PLC（以 S7 - 1200 为例）编写梯形图程序来根据转速计算瞬时流量和累计流量的详细步骤，同时会考虑与昆仑通泰触摸屏的交互。该程序支持 4 - 20 毫安信号输入和另一种模拟的手动输入方式。

需求理解

流量计算原理：每圈流量自定义（设为 4.38 升），一分钟转 N 圈，一分钟排量为 N * 4.38 升，一小时排量为 N * 4.38 * 60 升。
输入方式：
- 4 - 20 毫安信号：该信号对应不同的转速值。
- 另一种输入方式：模拟为通过昆仑通泰触摸屏手动输入转速。

硬件连接

4 - 20 毫安信号：将信号源连接到西门子 PLC 的模拟量输入模块（如 SM1231 AI 4xU/I）。
昆仑通泰触摸屏：通过以太网或串口与西门子 PLC 连接。

程序实现

1. 数据块定义

在 TIA Portal 中创建一个数据块（DB），用于存储相关数据：

DB1:
- 每圈流量（Real）: DB1.DBW0
- 4 - 20 毫安输入值（Int）: DB1.DBW4
- 手动输入转速（Real）: DB1.DBW6
- 选择输入方式（Bool）: DB1.DBX8.0  （0: 4 - 20 毫安信号，1: 手动输入）
- 转速（Real）: DB1.DBW10
- 瞬时流量（升/分钟）（Real）: DB1.DBW14
- 累计流量（升）（Real）: DB1.DBW18

2. 梯形图程序

步骤 1：初始化每圈流量

在 OB1 中，使用 MOVE 指令将每圈流量（4.38 升）赋值给 DB1.DBW0：

Network 1: 初始化每圈流量
A  SM0.1  // 仅在 CPU 启动时执行一次
L  4.38
T  DB1.DBW0

步骤 2：处理 4 - 20 毫安信号输入

将模拟量输入值（4 - 20 毫安对应的数值）转换为转速值。假设 4 毫安对应 0 转/分钟，20 毫安对应 1000 转/分钟：

Network 2: 处理 4 - 20 毫安信号输入
L  PIW256  // 读取模拟量输入值
T  DB1.DBW4
L  DB1.DBW4
L  6400    // 4 毫安对应的数值
-I
L  25600   // 20 毫安对应的数值 - 4 毫安对应的数值
/I
L  1000.0  // 最大转速
*R
T  DB1.DBW10  // 转换后的转速值

步骤 3：处理手动输入转速

当选择手动输入方式时，将手动输入的转速值赋值给 DB1.DBW10：

Network 3: 处理手动输入转速
A  DB1.DBX8.0  // 选择手动输入方式
L  DB1.DBW6
T  DB1.DBW10

步骤 4：计算瞬时流量

根据转速和每圈流量计算瞬时流量（升/分钟）：

Network 4: 计算瞬时流量
L  DB1.DBW10  // 转速
L  DB1.DBW0   // 每圈流量
*R
T  DB1.DBW14  // 瞬时流量（升/分钟）

步骤 5：计算累计流量

使用定时器（如 S_PULSE）每隔一分钟累加一次瞬时流量到累计流量中：

Network 5: 计算累计流量
A  SM0.0  // 始终为 1
CALL S_PULSE
    ,IN := 1
    ,PT := T#1M
    ,Q => M0.0
A  M0.0
L  DB1.DBW14  // 瞬时流量
L  DB1.DBW18  // 累计流量
+R
T  DB1.DBW18  // 更新累计流量

昆仑通泰触摸屏配置

创建变量：在昆仑通泰触摸屏的组态软件中，创建与 PLC 数据块中变量对应的变量。
设计界面：
- 添加一个选择开关，用于选择输入方式（4 - 20 毫安信号或手动输入），关联到 DB1.DBX8.0。
- 添加一个数值输入框，用于手动输入转速，关联到 DB1.DBW6。
- 添加两个数值显示框，分别显示瞬时流量（DB1.DBW14）和累计流量（DB1.DBW18）。